Масса солнца масса юпитера – Юпитер планета — газовый гигант, его размеры и масса, температура поверхности, особенности и описание, орбита и спутники, расстояние до Солнца

Увеличившееся притяжение Юпитера будет притягивать дополнительные скалистые тела, плотнее сжимая диаметр планеты и увеличивая ее плотность. Если плотность увеличится, то увеличится и притяжение, которое будет сжимать планету. По оценкам ученых Юпитер должен накопить массу в 3-4 раза больше нынешней, чтобы сжатие началось. Поскольку в нашей Солнечной системе нет столько материала, то можно поспорить, что Юпитер никогда не начнет сжиматься.

Сравнение массы Юпитера и Солнца

Но что, если он уже начал? В течение десятилетий ходили слухи, что Юпитер может поддерживать термоядерную реакцию и стать звездой в любое мгновение. Все это мусор и псевдонаука. Массы Юпитера и даже близко не достаточно для устойчивой термоядерной реакции. Эта реакция требует высокой температуры, сильного гравитационного сжатия и топливо. У Юпитера нужного топлива в избытке. У него есть огромные запасы водорода, но планета слишком холодная и имеет плотность меньшую, чем нужно для устойчивой термоядерной реакции. Ученые оценивают, что Юпитеру нужно в 50-80 раз больше нынешней массы, чтобы реакция стала цепной. Как указывалось выше, Юпитеру не хватит материала, чтобы стать звездой.

В свое время ученые полагали, что Юпитер – самое большее, чем планета может стать без цепной ядерной реакции и без того, чтобы стать звездой. Они поняли ошибочность этой теории, когда технологии расширили их представление о Вселенной. Согласно доктору Шону Реймонду (Dr. Sean Raymond), исследователю Центра астрофизики и космической астрономии (CASA)  университета Колорадо, в условиях газообразных планет, как только они достигают массы, приблизительно в 15 раз превышающую массу Юпитера, то получаем давление в ядре, достаточное для запуска реакции дейтерия, но это скорее относится к коричневым (бурым) карликам, чем к планетам.

Как вы видите, масса Юпитера – это нечто потрясающее по сравнению с массой Земли, этой рыбешки в мире акул. Ученые обнаружили несколько сот газовых гигантов, больших, чем юпитер, во время изучения ночного неба. Кто знает, что ждет нас в будущем, когда технологии телескопов улучшатся.

Положение и движение Юпитера

Строение Юпитера

Поверхность Юпитера

o-kosmose.net

радиус, масса в кг. Во сколько раз масса Юпитера больше массы Земли?

Газовый гигант является пятой планетой Солнечной системы, если вести отсчет от светила. Масса Юпитера делает его самым крупным объектом из всех, что вращаются вокруг нашей звезды.

Это небесное тело — так называемый гигант. Оно содержит более 2/3 планетарного вещества всей нашей системы. Масса Юпитера больше земной в 318 раз. В объеме же эта планета превышает нашу в 1300 раз. Даже та ее часть, которую можно видеть с Земли, больше площади нашей голубой «малышки» в 120 раз. Газовый гигант — водородный шар, по химическому составу очень близкий к звезде.

Юпитер

Масса Юпитера (в кг) настолько огромна, что представить ее просто невозможно. Выражается она таким образом: 1,8986х10 в 27 степени кг. Планета эта настолько велика, что намного превосходит массой все остальные тела вместе взятые (исключая Солнце) в нашей звездной системе.

Структура

Структура планеты многослойна, однако сложно говорить о конкретных параметрах. Можно рассуждать лишь об одной возможной модели. Атмосферой планеты считается слой, начинающийся от верхней части облачного и простирающийся на глубину порядка 1000 километров. На нижней грани атмосферного слоя давление до 150 тысяч атмосфер. Температура планеты на этой границе около 2000 К.

Ниже этой области находится газо-жидкий слой водорода. Этот пласт характеризуется переходом газообразного вещества в жидкость по мере углубления. Наука в настоящее время не может описать данный процесс с точки зрения физики. Известно, что при температуре, превышающей 33 К, водород существует только в виде газа. Однако Юпитер полностью разрушает эту аксиому.

В нижней части слоя водорода давление равно 700000 атмосфер, температура же увеличивается до 6500 К. Ниже располагается океан жидкого водорода без малейших частиц газа. Под этим пластом находится ионизированный, распавшийся на атомы водород. Это и есть причина сильного магнитного поля планеты.

Масса Юпитера известна, но вот о массе его ядра сложно говорить определенно. Ученые считают, что она может быть больше земной в 5 или 15 раз. Имеет оно температуру в 25000-30000 градусов при давлении в 70 млн атмосфер.

Атмосфера

Красный оттенок некоторых облаков планеты указывает на то, что Юпитер включает в себя не только водород, но и сложные соединения. В атмосфере планеты содержится метан, аммиак и даже частички водяного пара. Кроме того, были выявлены следы этана, фосфина, угарного газа, пропана, ацетилена. Из этих веществ сложно выделить одно, которое и является причиной оригинального цвета облаков. Это с одинаковой вероятностью могут быть соединения серы, органических веществ или же фосфора.

Более светлые и темные полосы, расположенные параллельно экватору планеты — разнонаправленные атмосферные течения. Их скорость может развиваться до 100 метров в секунду. Граница течений богата огромными завихрениями. Самое впечатляющее из них — Большое красное Пятно. Этот вихрь бушует более 300 лет и имеет размеры 15х30 тысяч км. Время возникновения урагана неизвестно. Предположительно, что свирепствует он уже тысячи лет. Полный оборот вокруг своей оси ураган совершает за неделю. Атмосфера Юпитера богата схожими вихрями, имеющими, однако, гораздо меньшие размеры и живущими не дольше двух лет.

Кольцо

Юпитер — планета, масса которой намного больше земной. Кроме того, он полон сюрпризов и уникальных явлений. Так, на нем существуют полярные сияния, радиошумы, пылевые бури. Мельчайшие частички, получившие электрический заряд от солнечного ветра, имеют любопытную динамику: являясь средним между микро-и макротелами, они почти одинаково реагируют на электромагнитное и гравитационное поля. Из этих частичек и состоит кольцо, окружающее планету. Открыто оно было в 1979 году. Радиус основной части — 129 тысяч км. Ширина кольца всего 30 км. Кроме того, его структура очень разрежена, поэтому может отразить всего тысячные доли процента от того света, что попадает на него. Наблюдать кольцо с Земли нет возможности — настолько оно тонкое. Кроме того, оно все время развернуто тонким ребром к нашей планете благодаря незначительному наклону оси вращения планеты-гиганта к плоскости орбиты.

Магнитное поле

Масса и радиус Юпитера вкупе с его химическим составом позволяю3т планете иметь гигантское магнитное поле. Его напряженность сильно превышает земное. Магнитосфера простирается далеко в космос, на расстояние порядка 650 млн км, выходя даже за орбиту Сатурна. Однако в сторону Солнца данное расстояние меньше в 40 раз. Таким образом, даже на таких огромных расстояниях, Солнце «не дает спуску» своим планетам. Такое «поведение» магнитосферы делает ее совершенно непохожей на сферу.

Станет ли звездой?

Как ни странно предполагать такое, все же может случиться, что Юпитер станет звездой. Один из ученых выдвинул такую гипотезу, придя к выводу, что этот гигант имеет источник ядерной энергии.

При этом мы отлично знаем, что ни одна планета в принципе не может иметь собственного источника. Несмотря на то, что они видны на небосводе, это происходит благодаря отраженному солнечному свету. Тогда как Юпитер излучает намного больше энергии, чем приносит ему Солнце.

Некоторые ученые считают, что примерно через 3 млрд лет масса Юпитера будет равна солнечной. И тогда случится глобальный катаклизм: Солнечная система в том виде, в котором она известна сегодня, перестанет существовать.

fb.ru

единственная планета, у которой есть центр массы с Солнцем.

Юпитер — пятая планета от Солнца и самая большая планета в Солнечной системе.Это — газовый гигант с массой, тысячной из того из Солнца, но является два с половиной раза массой всех других планет в объединенной Солнечной системе. Юпитер классифицирован как газовый гигант наряду с Сатурном, Ураном и Нептуном. Вместе, эти четыре планеты иногда упоминаются как Подобные Юпитеру или внешние планеты. Планета была известна астрономам древних времен,  и была связана с мифологией и религиозными верованиями многих культур. Римляне назвали планету в честь римского бога Юпитера. Когда рассматривается от Земли, Юпитер может достигнуть очевидной величины −2.94, достаточно яркого, чтобы бросить тени,  и создание его в среднем третий самый яркий объект в ночном небе после Луны и Венеры. (Марс может кратко соответствовать яркости Юпитера в определенные моменты в ее орбите.)

Структура
Юпитер составлен прежде всего газа и жидкости. Это является самым большим из четырех газовых гигантов, а также самой большой планеты в Солнечной системе с диаметром 142,984 км (88,846 миль) в его экваторе. Плотность Юпитера, 1.326 g/cm3, является второй по высоте из газовых гигантов, но ниже, чем для любой из четырех земных

Атмосферные пропорции водорода и гелия очень близко к теоретическому составу исконной солнечной туманности. Неон в верхней атмосфере только состоит из 20 частей за миллион массой, которая является приблизительно одной десятой, столь же богатой как на солнце. Гелий также исчерпан, хотя только приблизительно к 80% состава гелия Солнца. Это истощение — результат осаждения этих элементов в интерьер планеты, и потому что солнце производит гелий сплавом.  Изобилие более тяжелых инертных газов в атмосфере Юпитера, приблизительно в два — три раза больше чем это Солнца.
Основанный на спектроскопии, Сатурн, как думают, подобен в составе Юпитеру, но у других газовых гигантов Уран и Нептуна есть относительно намного меньше водорода и гелия.Из-за отсутствия атмосферных исследований входа, высококачественным числам изобилия более тяжелых элементов недостает внешних планет вне Юпитера.

Масса Юпитера в 2.5 раза больше чем это всех других планет в объединенной Солнечной системе — это столь крупно, что ее barycenter с Солнцем находится выше поверхности Солнца в 1.068 солнечных радиусах от центра Солнца. Хотя эта планета затмевает Землю с в 11 раз более большим диаметром, это значительно менее плотно. Объем Юпитера имеет что приблизительно 1,321 Землю, все же планета только в 318 раз более крупная.Радиус Юпитера о 1/10, радиус Солнца, и его масса является 0.001 раза массой Солнца, таким образом, плотность этих двух тел подобна. [24] А «масса Юпитера» (MJ или MJup) часто используется в качестве единицы, чтобы описать массы других объектов, особенно extrasolar планеты, и коричневый затмевает. Так, например, у extrasolar планеты HD 209458 b есть масса 0.69 МДж, в то время как у Каппы Andromedae b есть масса 12.8 МДж.

Внутренняя структура
Юпитер, как думают, состоит из плотного ядра со смесью элементов, окружающим слоем жидкого металлического водорода с небольшим количеством гелия и внешним слоем преобладающе молекулярного водорода.Вне этой основной схемы, есть все еще значительная неуверенность. Ядро часто описывается как скалистое, но его подробный состав неизвестен, как свойства материалов при температурах и давлениях тех глубин. В 1997 существование ядра было предложено гравитационными измерениями, указание на массу от 12 до 45 раз массы Земли или примерно 4%-14% полной массы Юпитера. Присутствие ядра во время, по крайней мере, части истории Юпитера предложено моделями планетарного формирования, включающего начальное формирование скалистого или ледяного ядра, которое достаточно крупно, чтобы собрать его большую часть водорода и гелия от protosolar туманности. Принятие его действительно существовало, это, возможно, сжалось как потоки конвекции горячего жидкого металлического водорода, смешанного с литым ядром, и несло свое содержание к более высоким уровням в планетарном интерьере. Ядро может теперь полностью отсутствовать, потому что гравитационные измерения еще не достаточно точны, чтобы исключить ту возможность полностью.

Орбита и вращение
(Красный) Юпитер заканчивает одну орбиту Солнца (центр) каждых 11.86 орбит (синей) Земли.
Юпитер — единственная планета, у которой есть центр массы с Солнцем, которое находится вне объема Солнца, хотя только 7% радиуса Солнца. Среднее расстояние между Юпитером и Солнцем составляет 778 миллионов км (приблизительно 5.2 раз среднее расстояние от Земли до Солнца, или 5.2 а. е.), и это заканчивает орбиту каждые 11.86 лет. Это — две пятых орбитальный период Сатурна, формируясь 5:2 орбитальный резонанс между двумя самыми большими планетами в Солнечной системе. Эллиптическая орбита Юпитера наклонена 1.31 ° по сравнению с Землей. Из-за оригинальности 0.048, расстояние от Юпитера и Солнца варьируется на 75 миллионов км между перигелием и афелием или самыми близкими и самыми отдаленными пунктами планеты вдоль орбитального пути соответственно.

Осевой наклон Юпитера относительно маленький: только 3.13 °. В результате эта планета не испытывает значительные сезонные изменения, в отличие от Земли и Марса, например.

Масса Юпитера — это… Что такое Масса Юпитера?

Юпитер

Улучшенное изображение Юпитера на базе снимков Вояджера-1
Орбитальные характеристики
Афелий	816 520 800 км (5.458104 а.е.)
Перигелий	740 573 600 км (4.950429 а.е.)
Большая полуось	778 547 200 км (5.204267 а.е.)
Орбитальный эксцентриситет	0,048775
Сидерический период	4 331,572 дней
Синодический период	398,88 дней
Орбитальная скорость	13,07 км/с (средн.)
Наклонение	6,09° (относительно солнечного экватора)
Долгота восходящего узла	100,492°
Аргумент перицентра	275,066°
Число спутников	63
Физические характеристики
Сжатие	0,00648
Экваториальный радиус	71 492 ± 4 км
Полярный радиус	66 854 ± 10 км
Площадь поверхности	6,21796×1010 км²
Объём	1,43128×1015 км³
Масса	1,8986×1027 кг
Средняя плотность	1,326 г/см³
Ускорение свободного падения на экваторе	24,79 м/с²
Вторая космическая скорость	59,5 км/с
Скорость вращения (на экваторе)	12,6 км/с или 45 300 км/ч
Период вращения	9,925 часов
Наклон оси вращения	3,13°
Прямое восхождение на северном полюсе	17 ч 52 мин 14 с 268,057°
Склонение на северном полюсе	64,496°
Альбедо	0,343 (Бонд) 0,52 (геом.альбедо)

Юпи́тер — пятая планета от Солнца, и крупнейшая в Солнечной системе. Юпитер в 2 раза массивней, чем все остальные планеты Солнечной системы вместе взятые. Наряду с Сатурном, Ураном и Нептуном, Юпитер классифицируется как газовый гигант.

Планета была известна астрономам с глубокой древности, нашла своё отражение в мифологии и религиозных верованиях многих культур. В вавилонской культуре планета назывлась Мулубаббар, то есть «звезда-солнце». Греки первоначально именовали его «Фаэтонт» — сияющий, блестящий, позже — Зевс. Римляне дали этой планете название в честь римского бога Юпитера.

Юпитер состоит преимущественно из водорода и гелия. Скорее всего, в центре планеты имеется каменное ядро из более тяжёлых элементов под высоким давлением. Из-за быстрого вращения форма Юпитера — сплюснутый сфероид (он обладает значительной выпуклостью вокруг экватора). Внешняя атмосфера планеты явно разделена на несколько вытянутых полос вдоль широт, и это приводит к бурям и штормам вдоль их взаимодействующих границ. Заметный результат этого — Большое Красное Пятно, гигантский шторм, который известен с XVII века. По данным спускаемого аппарата «Галилео», давление и температура при углублении в атмосферу быстро растут. Юпитер обладает мощной магнитосферой.

Спутниковая система Юпитера состоит, по крайней мере, из 63 лун, включая 4 большие луны, называемые также «галилеевыми», которые были обнаружены Галилео Галилеем в 1610 году. Спутник Юпитера Ганимед имеет диаметр превосходящий диаметр Меркурия. Под поверхностью Европы обнаружен глобальный океан, а Ио известен тем, что на нём действуют самые мощные в Солнечной системе вулканы. У Юпитера имеются слабые планетарные кольца.

Юпитер исследовался восемью автоматическими межпланетными станциями НАСА. Наибольшее значение имели исследования с помощью аппаратов «Пионер» и «Вояджер», и позднее «Галилео». Последним аппаратом, посетившим Юпитер, был зонд «Новые горизонты», направляющийся к Плутону.

Наблюдение

При наблюдениях с Земли, во время противостояния, Юпитер может достигать видимой звёздной величины в −2.8, это делает его третьим ярчайшим объектом на ночном небе после Луны и Венеры (однако в определённые моменты Марс может ненадолго превышать по яркости Юпитер). В другое время видимая величина падает до −1.6.

Противостояния Юпитера с 1951 г. по 2070 г.

При наблюдении Юпитера в телескоп с 40-кратным увеличением его угловые размеры соответствуют размерам Луны, наблюдаемой невооружённым глазом. Телескоп с апертурой от 150 мм покажет Большое Красное Пятно и подробности в поясах Юпитера. Малое красное пятно можно заметить в телескоп от 250 мм с ПСЗ-камерой. Один полный оборот планета совершает за 9 ч. 55 мин. Это вращение позволяет увидеть наблюдателю всю планету за одну ночь.

Физические характеристики

Орбитальные характеристики

Юпитер единственная планета, у которой центр масс с Солнцем находится вне Солнца и отстоит от него примерно на 7% солнечного радиуса. Среднее расстояние между Юпитером и Солнцем составляет 778 миллионов километров (5,2 а.е.) а период обращения составляет 11,86 года. Юпитер и Сатурн находятся почти в точном резонансе 2:5. Поскольку эксцентриситет орбиты Юпитера 0.048, то разность расстояния до Солнца в перигелии и афелии составляет 75 миллионов километров.

Параметры планеты

Юпитер — самая большая планета Солнечной системы. Его экваториальный радиус равен 71,4 тыс. км, что в 11,2 раза превышает радиус Земли.

Масса Юпитера более чем в 2 раза превышает суммарную массу всех остальных планет солнечной системы, в 318 раз — массу Земли и всего в 1000 раз меньше массы Солнца. Если бы Юпитер был примерно в 70 раз массивнее, он мог бы стать звездой. Плотность Юпитера примерно равна плотности Солнца и значительно уступает плотности Земли. Экваториальная плоскость планеты близка к плоскости её орбиты, поэтому на Юпитере не бывает смен времён года.

Юпитер вращается вокруг своей оси, причём не как твёрдое тело: угловая скорость вращения уменьшается от экватора к полюсам. На экваторе сутки длятся около 9 ч 50 мин. Юпитер вращается быстрее, чем любая другая планета Солнечной системы. Вследствие быстрого вращения, полярное сжатие Юпитера весьма заметно: полярный радиус меньше экваториального на 4,6 тыс. км (т. е. на 6,5 %).

Всё, что мы можем наблюдать на Юпитере — это облака верхнего слоя атмосферы. Гигантская планета состоит преимущественно из газа и не имеет привычной нам твёрдой поверхности.

Юпитер выделяет в 2—3 раза больше энергии, чем получает от Солнца. Это может объясняться постепенным сжатием планеты, опусканием гелия и более тяжёлых элементов или процессами радиоактивного распада в недрах планеты.

Внутреннее строение

Юпитер состоит, в основном, из водорода и гелия. Под облаками находится слой глубиной 7-25 тыс. км, в котором водород постепенно изменяет своё состояние от газа к жидкости с увеличением давления и температуры (до 6000 °C). Чёткой границы, отделяющей газообразный водород от жидкого, по-видимому, не существует. Это должно выглядеть как непрерывное кипение глобального водородного океана.

На рисунке показана модель внутренней структуры Юпитера: каменистое ядро, окружённое толстым слоем металического водорода

Под жидким водородом находится слой жидкого металлического водорода толщиной, согласно теоретическим моделям, около 30-50 тыс. км. Жидкий металлический водород формируется при давлении в несколько миллионов атмосфер. Протоны и электроны в нём существуют раздельно и он является хорошим проводником электричества. Мощные электротоки, возникающие в слое металлического водорода, порождают гигантское магнитное поле Юпитера.

Учёные полагают, что Юпитер имеет твёрдое каменное ядро, состоящее из тяжёлых элементов (более тяжёлых, чем гелий). Его размеры — 15-30 тыс. км в диаметре, ядро обладает высокой плотностью. По теоретическим расчётам, температура на границе ядра планеты — порядка 30 000°K [1], а давление — 30-100 млн. атмосфер.

Измерения, сделанные как с Земли, так и зондами, позволили обнаружить, что выделяемая Юпитером энергия, в основном виде инфракрасного излучения, приблизительно в 1,5 раза больше получаемой им от Солнца. Отсюда ясно, что Юпитер обладает значительным запасом тепловой энергии, образовавшимся в процессе сжатия материи при образовании планеты. В целом считается, что в юпитерианских недрах всё ещё очень жарко — около 30 000 К.[2]

Атмосфера

Атмосфера Юпитера состоит из водорода (81 % по числу атомов и 75 % по массе) и гелия (18 % по числу атомов и 24 % по массе). На долю остальных веществ приходится не более 1 %. В атмосфере присутствуют метан, водяной пар, аммиак; имеются также следы органических соединений, этана, сероводорода, неона, кислорода, фосфина, серы. Внешние слои атмосферы содержат кристаллы замороженного аммиака.

Облака, находящиеся на разной высоте, имеют свой цвет. Самые высокие из них красные, чуть пониже находятся белые, ещё ниже коричневые, а в самом нижнем слое — синеватые.

Красноватые вариации цвета Юпитера могут объясняться наличием соединений фосфора, серы и углерода. Поскольку цвет может сильно варьироваться, следовательно, химический состав атмосферы также различен в разных местах. Например, имеются «сухие» и «мокрые» области с разным содержанием водяного пара.

Температура внешнего слоя облаков — около −130 °C, однако быстро растёт с глубиной. По данным спускаемого аппарата «Галилео», на глубине 130 км температура равна +150 °C, давление — 24 атмосферы. Давление у верхней границы облачного слоя — около 1 атм, т. е. как у поверхности Земли. «Галилео» обнаружил «тёплые пятна» вдоль экватора. По-видимому, в этих местах слой внешних облаков тонок, и можно видеть более тёплые внутренние области.

Скорость ветров на Юпитере может превышать 600 км/ч. Циркуляция атмосферы определяется двумя основными факторами. Во-первых, вращение Юпитера в экваториальных и полярных областях неодинаково, поэтому атмосферные структуры вытягиваются в полосы, опоясывающие планету. Во-вторых, имеется температурная циркуляция за счёт тепла, выделяющегося из недр. В отличие от Земли (где циркуляция атмосферы происходит за счёт разницы солнечного нагрева в экваториальных и полярных областях) на Юпитере воздействие солнечной радиации на температурную циркуляцию незначительно.

Конвективные потоки, выносящие внутреннее тепло к поверхности, внешне проявляются в виде светлых зон и тёмных поясов. В области светлых зон отмечается повышенное давление, соответствующее восходящим потокам. Облака, образующие зоны, располагаются на более высоком уровне (примерно на 20 км), а их светлая окраска объясняется, видимо, повышенной концентрацией ярко-белых кристаллов аммиака. Располагающиеся ниже тёмные облака поясов состоят предположительно из красно-коричневых кристаллов гидросульфида аммония и имеют более высокую температуру. Эти структуры представляют области нисходящих потоков. Зоны и пояса имеют разную скорость движения в направлении вращения Юпитера. Период обращения колеблется на несколько минут в зависимости от широты. Это приводит к существованию устойчивых зональных течений или ветров, постоянно дующих параллельно экватору в одном направлении. Скорости в этой глобальной системе достигают от 50 до 150 м/с и выше. На границах поясов и зон наблюдается сильная турбулентность, которая приводит к образованию многочисленных вихревых структур. Наиболее известным таким образованием является Большое красное пятно, наблюдающееся на поверхности Юпитера в течение последних 300 лет.

В атмосфере Юпитера наблюдаются молнии, мощность которых на три порядка превышает земные, а также полярные сияния. Кроме того, орбитальным телескопом «Чандра» обнаружен источник пульсирующего рентгеновского излучения (названный Большим рентгеновским пятном), причины которого представляют пока загадку.

Большое красное пятно

Большое красное пятно — овальное образование изменяющихся размеров, расположенное в южной тропической зоне. В настоящее время оно имеет размеры 15×30 тыс. км (значительно больше размеров Земли), а 100 лет назад наблюдатели отмечали в 2 раза большие размеры. Иногда оно бывает не очень чётко видимым. Большое красное пятно — это уникальный долгоживущий гигантский ураган (антициклон), вещество в котором вращается против часовой стрелки и совершает полный оборот за 6 земных суток. Оно характеризуется восходящими течениями в атмосфере. Облака в нём расположены выше, а температура их ниже, чем в соседних областях.

Магнитное поле и магнитосфера

Юпитер обладает мощным магнитным полем; ось диполя наклонена к оси вращения на 10°. Напряжённость поля на уровне видимой поверхности облаков равна 14 Э у северного полюса и 10,7 Э у южного. Его полярность обратна полярности земного магнитного поля.

Схема магнитного поля Юпитера

Существование магнитного поля объясняется наличием в недрах Юпитера металлического водорода, который, будучи хорошим проводником, вращающимся с большой скоростью, создаёт магнитные поля.

Юпитер окружён мощной магнитосферой, которая на дневной стороне тянется до расстояния в 50-100 радиусов планеты, а на ночной стороне протягивается за орбиту Сатурна. Ускоренные в магнитосфере Юпитера электроны достигают Земли. Если бы магнитосферу Юпитера можно было бы видеть с поверхности Земли, то её угловые размеры превышали бы размеры Луны.

Магнитосфера формируется преимущественно за счёт потоков заряженных частиц, которые выносятся магнитным полем планеты из плазменного тора вокруг орбиты Ио, спутника Юпитера. Источником частиц являются вулканы Ио. Магнитосфера формируется также за счёт частиц солнечного ветра.

Юпитер обладает мощными радиационными поясами. При сближении с Юпитером «Галилео» получил дозу радиации, в 25 раз превышающую смертельную дозу для человека. Радиоизлучение радиационного пояса Юпитера впервые было обнаружено в 1955. Радиоизлучение носит синхротронный характер.

Юпитер окружён ионосферой протяжённостью 3000 км.

Подобно полярным сияниям на Земле, полярные сияния на Юпитере обусловлены стеканием заряженных частиц вдоль линий магнитного поля в атмосферу в районе северного и южного полюсов планеты. Однако магнитное поле Юпитера очень велико, поэтому выброшенное с вулканического спутника Ио ионизованное вещество, улавливаемое магнитным полем Юпитера, создаёт сияния в тысячу раз интенсивнее, чем полярные сияния на Земле.

Спутники и кольца

Крупные спутники Юпитера и их поверхности

По данным на декабрь 2005 года, у Юпитера известно 63 спутника — максимальное значение для Солнечной системы. По оценкам, спутников может быть не менее сотни. Четыре самых крупных спутника — Ио, Европа, Ганимед и Каллисто — были открыты ещё в 1610 г. Галилео Галилеем. Наибольший интерес представляет Европа, обладающая глобальным океаном, в котором не исключено наличие жизни. Ио интересен наличием мощных действующих вулканов. Все крупные спутники Юпитера вращаются синхронно и всегда обращены к Юпитеру одной и той же стороной вследствие влияния мощных приливных сил планеты-гиганта. Остальные спутники намного меньше и представляют собой скалистые тела неправильной формы. Среди них есть обращающиеся в обратную сторону.

Затмение солнца спутником Ио на поверхности Юпитера

У Юпитера имеются слабые кольца, обнаруженные во время прохождения мимо Юпитера «Вояджера-1» в 1979. Кольца окружают планету перпендикулярно экватору, находятся на высоте 55 000 км от атмосферы. Существует два основных кольца и одно очень тонкое внутреннее, с характерной оранжевой окраской. Толщина колец, похоже, не превышает нескольких километров. Сами кольца состоят в основном из пыли и мелких фрагментов, плохо отражающих солнечные лучи, а потому они плохо различимы. С Земли кольца могут быть замечены при наблюдении в инфракрасном диапазоне. По результатам исследований «Галилео» был сделан вывод, что источником пополнения колец являются небольшие спутники Юпитера.

Изучение Юпитера космическими аппаратами

Юпитер изучался исключительно аппаратами НАСА.

В 1973 и 1974 мимо Юпитера прошли «Пионер-10» и «Пионер-11» на расстоянии (от облаков) 132 тыс. км и 43 тыс. км соответственно. Аппараты передали несколько сот снимков (невысокого разрешения) планеты и галилеевых спутников, впервые измерили основные параметры магнитного поля и магнитосферы Юпитера.

В 1979 году около Юпитера пролетели «Вояджеры» (на расстоянии 207 тыс. км и 570 тыс. км).

Впервые были получены снимки высокого разрешения планеты и её спутников (всего было передано около 33 тыс. фотографий), были обнаружены кольца Юпитера; аппараты также передали большое количество других ценных данных, включая сведения о химическом составе атмосферы, данные по магнитосфере и т. д.

В 1992 году мимо планеты прошёл «Улисс» на расстоянии 900 тыс. км. Аппарат провёл измерения магнитосферы Юпитера («Улисс» предназначен для изучения Солнца и не имеет фотокамер).

С 1995 года по 2003 год на орбите Юпитера находился «Галилео». С помощью этой миссии было получено множество новых данных. В частности, спускаемый аппарат впервые изучил атмосферу газовой планеты изнутри. Множество снимков с высоким разрешением и данные других измерений позволили подробно изучить динамику атмосферных процессов Юпитера, а также сделать новые открытия, касающиеся его спутников. Главная антенна «Галилео» не раскрылась, вследствие чего поток данных составил лишь 1 % от потенциально возможного (тем не менее, все основные цели миссии были достигнуты).

В 2000 году мимо Юпитера пролетел «Кассини». Он сделал ряд фотографий планеты с рекордным (для масштабных снимков) разрешением и получил новые данные о плазменном торе Ио. По снимкам «Кассини» были составлены самые подробные на сегодняшний день цветные «карты» Юпитера, на которых размер самых мелких деталей составляет 120 км. Кроме того, был поставлен уникальный эксперимент по измерению магнитного поля планеты одновременно с двух точек («Кассини» и «Галилео»).

28 февраля 2007 года по пути к Плутону в окрестностях Юпитера совершил гравитационный манёвр аппарат «Новые горизонты». Проведена съёмка планеты и спутников (см. некоторые снимки), данные в объёме 33 гигабайт переданы на Землю, получены новые сведения.[3]

На 2010 год запланирован запуск аппарата «Юнона», который должен выйти на орбиту Юпитера и провести детальные исследования планеты.

В 2010-х годах планируется осуществление межпланетной миссии по изучению галилеевых спутников.

Жизнь на Юпитере

В настоящее время наличие жизни на Юпитере представляется маловероятным ввиду низкой концентрации воды в атмосфере и отсутствия твёрдой поверхности. В 1970-х годах американский астроном Карл Саган высказывался по поводу возможности существования в верхних слоях атмосферы Юпитера жизни на основе аммиака [4]. Следует отметить, что даже на небольшой глубине в юпитерианской атмосфере температура и плотность достаточно высоки и возможность по крайней мере химической эволюции исключать нельзя, поскольку скорость и вероятность протекания химических реакций благоприятствуют этому. Однако возможно существование на Юпитере и водно-углеводородной жизни: в содержащем облака из водяного пара слое атмосферы температура и давление также весьма благоприятны.

Комета Шумейкеров-Леви

След от одного из обломков кометы

В июле 1992 года к Юпитеру приблизилась комета. Она прошла на расстоянии около 15 тысяч километров от верхней границы облаков и мощное гравитационное воздействие планеты-гиганта разорвало её ядро на 17 больших частей. Этот кометный рой был обнаружен на обсерватории Маунт-Паломар супругами Кэролайн и Юджином Шумейкерами и астрономом-любителем Дэвидом Леви. В 1994 году, при следующем сближении с Юпитером, все обломки кометы врезались в атмосферу планеты с огромной скоростью — около 64 километров в секунду. Этот грандиозный космический катаклизм наблюдался как с Земли, так и с помощью космических средств, в частности, с помощью Космического телескопа «Хаббл», инфракрасного спутника IUE и межпланетной космической станции «Галилео». Падение ядер сопровождалось интересными атмосферными эффектами, например, полярными сияниями, чёрными пятнами в местах падения ядер кометы, климатическими изменениями.

Ссылки

Wikimedia Foundation. 2010.

dic.academic.ru

Планета Юпитер: описание, характеристика, интересные факты

Солнечная система > Система Юпитер > Планета Юпитер

1. Введение
2. Размер, масса и орбита
3. Состав и поверхность
4. Спутники Юпитера
5. Атмосфера и температура
6. История изучения

Юпитер – самая большая планета Солнечной системы: интересные факты, размер, масса, орбита, состав, описание поверхности, спутники, исследования с фото Юпитера.

Юпитер — пятая планета от Солнца и самый большой объект в Солнечной системе.

Юпитер очаровал наблюдателей еще 400 лет назад, когда его удалось разглядеть в первые телескопы. Это прекрасный газовый гигант с закрученными облаками, загадочным пятном, семейством спутников и множеством особенностей.

Больше всего впечатляют его масштабы. По показателям массы, объема и площади планета занимает почетное первое место в Солнечной системе. О его существовании знали еще древние люди, поэтому Юпитер отметился во многих культурах.

Интересные факты о планете Юпитер

На 4-м месте по яркости

• По уровню яркости планету опережают Солнце, Луна и Венера. Входит в пятерку планет, которые можно найти без использования инструментов.

Первые записи принадлежат вавилонянам

• Упоминания о Юпитере начинаются еще в 7-8 вв. до н.э. Получил имя в честь верховного божества в пантеоне (у греков – Зевс). В Месопотамии это был Мардук, а у германских племен – Тор.

Обладает самым коротким днем

• Выполняет осевой оборот всего за 9 часов и 55 минут. Из-за стремительного вращения происходит сплющивание на полюсах и расширение экваториальной линии.

Год длится 11.8 лет

• С позиции земного наблюдения его движение кажется невероятно медленным.

Есть примечательные облачные формирования

• Верхний атмосферный слой делится на облачные пояса и зоны. Представлены кристаллами аммиака, серы и их смеси.

Есть крупнейший шторм

• На снимках запечатлено Большое Красное Пятно – масштабный шторм, не прекращающийся уже 350 лет. Он настолько огромен, что способен поглотить три Земли.

В структуру входят каменные, металлические и водородные соединения

• Под атмосферным слоем скрываются слои газообразного и жидкого водорода, а также ядро изо льда, камня и металлов.

Ганимед – крупнейший спутник в системе

• Среди спутников наибольшими выступают Ганимед, Каллисто, Ио и Европа. Первый в диаметре охватывает 5268 км, что больше Меркурия.

Есть кольцевая система

• Кольца тонкие и представлены пылевыми частичками, выбрасываемые лунами во время столкновения с кометами или астероидами. Начинаются с удаленности в 92000 км и простираются на 225000 км от Юпитера. Толщина – 2000-12500 км.

Отправлено 8 миссий

• Это аппараты Пионеры-10 и 11, Вояджеры-1 и 2, Галилео, Кассини, Уиллис и Новые Горизонты. Будущие могут сосредоточиться на спутниках.

Размер, масса и орбита планеты Юпитер

Масса – 1.8981 x 10²⁷ кг, объем – 1.43128 x 10¹⁵ км³, площадь поверхности – 6.1419 x 10¹⁰ км², а средняя окружность достигает 4.39264 x 10⁵ км. Чтобы вы понимали, по диаметру планета в 11 раз крупнее нашей и 2.5 раз массивнее всех солнечных планет.

Это газовый гигант, поэтому его плотность – 1.326 г/см³ (меньше ¼ земной). Низкая плотность – подсказка для исследователей, что объект представлен газами, но все еще продолжаются споры о составе ядра.

Планета отдалена от Солнца в среднем на 778 299 000 км, но эта дистанция может меняться от 740 550 000 км до 816 040 000 км. На проход орбитального пути уходит 11.8618 лет, то есть один год длится 4332.59 дней.

Но у Юпитера наблюдается одно из самых быстрых осевых вращений – 9 часов, 55 минут и 30 секунд. Из-за этого в солнечных днях год занимает 10475.8.

Состав и поверхность планеты Юпитер

Представлен газообразным и жидким веществом. Это крупнейший из газовых гигантов, разделенный на внешний атмосферный слой и внутреннее пространство. Атмосфера представлена водородом (88-92%) и гелием (8-12%).

Внутреннее строение Юпитера

Заметны также следы метана, водного пара, кремния, аммиака и бензола. В небольших количествах можно отыскать сероводород, углерод, неон, этан, кислород, серу и фосфин.

Внутренняя часть вмещает плотные материалы, поэтому состоит из водорода (71%), гелия (24%) и прочих элементов (5%). Ядро – плотная смесь из металлического водорода в жидком состоянии с гелием и внешний слой из молекулярного водорода. Считают, что ядро может быть скалистым, но точных данных нет.

О наличие ядра заговорили в 1997 году, когда вычислили гравитацию. Данные намекали, что оно может достигать 12-45 земных масс и охватывать 4-14% массы Юпитера. Присутствие ядра также подкрепляется планетарными моделями, которые говорят, что планеты нуждались в скалистом или ледяном сердечнике. Но конвекционные токи, а также раскаленный жидкий водород могли сократить размер ядра.

Чем ближе к ядру, тем выше температурные показатели и давление. Полагают, что на поверхности мы отметим 67°С и 10 бар, в фазовом переходе – 9700°С и 200 ГПа, а возле ядра – 35700°С и 3000-4500 ГПа.

Спутники Юпитера

Сейчас мы знаем, что рядом с планетой существует семья из 67 спутников. Четыре из них самые крупные и именуются галилейскими, потому что были обнаружены Галилео Галилеем: Ио (сплошные активные вулканы), Европа (массивный подповерхностный океан), Ганимед (крупнейший спутник в системе) и Каллисто (подземный океан и старые поверхностные материалы).

Поверхность четырех основных спутников Юпитера: Ио, Европа, Ганимед, Каллисто

Есть еще группа Амальтеи, где присутствует 4 спутника с диаметром меньше 200 км. Они удалены на 200000 км, а орбитальный наклон составляет 0.5 градусов. Это Метис, Адрастея, Амальтея и Фива.

Также остается целая куча нерегулярных лун, уступающих по размеру и обладающих более эксцентричными орбитальными проходами. Они делятся на семьи, которые сходятся по размерам, составу и орбите.

Атмосфера и температура планеты Юпитер

Можно заметить на северных и южных полюсах знакомые нам полярные сияния. Но на Юпитере их интенсивность намного выше, и они редко прекращаются. Это великолепное шоу формируется мощным излучением, магнитным полем и выбросами вулканов Ио.

Структура атмосферы Юпитера

Отмечают и удивительные погодные условия. Ветер ускоряется до 100 м/с и способен разогнаться на 620 км/ч. Всего за несколько часов может появиться масштабный шторм, охватывающий в диаметре тысячи км. Большое Красное пятно обнаружили еще в 1600-х гг., и оно продолжает функционировать, но сокращается.

Планета скрыта за облаками аммиака и гидросульфата аммония. Они занимают позицию в тропопаузе, а эти территории называются тропическими районами. Слой способен простираться на 50 км. Может быть и слой из водных облаков, на что намекают вспышки молний, которые по мощности в 1000 раз превосходят наши.

История изучения планеты Юпитер

Из-за своей масштабности планету можно было отыскать в небе без приборов, поэтому о существовании знали давно. Первые упоминания появились в Вавилоне в 7-8 веке до н.э. Птолемей во 2-м веке создал свою геоцентрическую модель, где вывел орбитальный период вокруг нас – 4332.38 дней. Этой моделью в 499 году воспользовался математик Ариабхата, и получил результат в 4332.2722 дней.

В 1610 году Галилео Галилей использовал свой инструмент и впервые сумел рассмотреть газового гиганта. Рядом с ним заметил 4 крупнейших спутника. Это был важный момент, так как свидетельствовал в пользу гелиоцентрической модели.

Галилео указывает на небо в Венеции

Новым телескопом в 1660-х гг. пользовался Кассини, который хотел изучить пятна и яркие полосы на планете. Он обнаружил, что перед нами приплюснутый сфероид. В 1690-м ему удалось определить период вращения и дифференциальное вращение атмосферы. Детали Большого Красного Пятна впервые изобразил Генрих Швабе в 1831 году.

В 1892 году за пятой луной наблюдал Э. Э. Бернард. Это была Альматея, которая стала последним спутником, открытым в визуальном обзоре. Полосы впитывания аммиака и метана изучил Руперт Вильдт в 1932 году, а в 1938-м отслеживал три длительные «белые овалы». Многие годы они оставались отдельными формированиями, но в 1998 году двое слились в единый объект, а в 2000-м поглотили третий.

Радиотелескопический обзор стартовал в 1950-х гг. Первые сигналы уловили в 1955-м году. Это были всплески радиоволн, соответствующих планетарному вращению, что позволило вычислить скорость.

ИК-снимок Юпитера аппаратом SOFIA

Позже исследователи сумели вывести три разновидности сигналов: декаметрические, дециметровые и тепловые излучения. Первые меняются вместе с вращением и основываются на контакте Ио с планетарным магнитным полем. Дециметровые появляются из торообразного экваториального пояса и создаются циклонными излучениями электронов. А вот последнее формируется атмосферным теплом.

Карта поверхности планеты Юпитер

Нажмите на изображение, чтобы его увеличить

Читайте также:

---

Положение и движение Юпитера

Строение Юпитера

Поверхность Юпитера

Ссылки

---

---

Состав системы Юпитера

v-kosmose.com

Размеры Юпитера | Астрономия, астрология, сонник

Солнечная система > Система Юпитер > Юпитер > Размеры Юпитера 

Размеры Юпитера впечатляют! Самая большая планета в Солнечной системе, газовый гигант Юпитер примерно в 318 раз массивнее Земли.  Если бы все другие планеты Солнечной системы объединить в одну «супер планету», размер Юпитера все равно был бы в два с половиной раза больше.

Радиус, диаметр и окружность Юпитера

Сравнение массы и размеров Юпитера и Земли

Юпитер имеет средний радиус 43,440.7 миль (69911 километров), около одной десятой того, что имеет Солнце. Однако, из-за его быстрого вращения — он совершает один оборот за 9,8 часов – форма планеты Юпитер становится выпуклой на экваторе, где диаметр составляет 88846 миль (142984 км). В противоположность этому, диаметр на полюсах только 83082 мили (133708 км). Это растянутая форма известна как сплющенный сфероид.

Сравнительные размеры Юпитера и других объектов

Длина экватора Юпитера составляет  272 946 мили (439 264 км), что в 10 раз превышает расстояние вокруг центральной линии Земли.

Поскольку Юпитер полностью состоит из газов, его поверхность считается равномерной. Таким образом, ему не хватает верхней и нижней точек – гор и долин.

Плотность, масса и объем Юпитера

Известный как газовый гигант, Юпитер состоит в основном из водорода и гелия. Он весит 1,9 х 1027 килограммов. Хотя он  значительно более массивней, чем Земля, это лишь пятая по плотности планета   в 1326 г/см3, так как Юпитер сделан из газа, а не из скал.

Объем Юпитера — 1.431.281.810.739.360 кубических километров, что в 1 321 раз больше, чем Земля.

Площадь поверхности этой огромной планеты — 23713907537 квадратных мили или 6.1419×1010 квадратных километров, в 120 раз больше, чем наша планета.

Структура Юпитера напоминает Солнце, но его размер должен быть в 75 раз больше, чтобы запустить процесс синтеза водорода, который питает звезду. Теперь вы знаете, каковы истинные размеры Юпитера.

---

Положение и движение Юпитера

Строение Юпитера

Поверхность Юпитера

o-kosmose.net